[发明专利]一体水套式永磁电机水泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种一体水套式永磁电机水泵。

背景技术

传统的水泵（小型家用）驱动部分采用异步鼠笼式电机，不加变频控制器则无法实现转速调节，也就无法满足水泵可变压的市场需求，然而为异步鼠笼式电机上增设变频控制器电路复杂且成本高。

相比异步鼠笼式电机，永磁电机较易实现变频和无级调速，能够很好的满足水泵可变压的市场需求。然而实际运用时存在的技术问题是：永磁电机若采用常规异步鼠笼式电机的构架与水泵结合的话，成本高，体积大，且散热效率低。例如作为优势，永磁电机外径可根据水泵的叶轮直径作匹配，然而较大的外径不仅带来材料成本的增加，且亦不利于采用常规的风扇形式进行冷却。

此外常规的异步鼠笼式电机水泵出于电机防水的考虑，其驱动部分与水泵本体均是独立且隔断的设计（电机驱动和水泵本体依然是两个独立的体系），轴向很长，结构不够紧凑，浪费材料，生产成本高。显然倘若永磁电机与水泵的结合继承上述架构则依旧无法从根本上缩减水泵整体体积，节约材料和成本；并且采用常规的风扇散热亦存在噪音问题。

因此，总体上来说现阶段行业内并没有切实有效的手段将永磁电机合理运用于水泵上，并保证在体积、成本、散热和降噪等方面具有优势的成功例子。

发明内容

本发明目的是：提供一种能更好的兼顾散热和体积，结构更加紧凑，冷却效果更好的一体水套式永磁电机水泵，这种水泵将电机驱动部分与水泵本体部分合二为一，结构上协调和融合，进一步缩减了水泵整体体积，极大的节约了成本，消除了风扇噪音，且具有更为高效的冷却效果，从而解决永磁电机结合于水泵上的技术瓶颈。

本发明的技术方案是：一种一体水套式永磁电机水泵，包括外壳和设于外壳内的定转子电机、轴及套置于轴上的叶轮，其特征在于所述电机的转子直接固定或一体设于叶轮上。

进一步的，本发明中所述定子藉由固定或一体设于外壳内的隔离罩密封，而与转子和叶轮隔开。

更进一步的，本发明中所述外壳包括顺序固定形成水泵腔体的水泵后壳、水泵中壳和水泵前壳，所述水泵腔体内设置所述定转子电机、轴和叶轮，所述轴两端分别固定至水泵后壳和水泵前壳上；所述隔离罩固定或一体设于水泵后壳和水泵中壳之一上。

进一步的，本发明中所述转子包括磁瓦架和固定于磁瓦架上的磁瓦，所述磁瓦架固定或一体成型于叶轮后部。

较为具体优化的，本发明中所述转子包括磁瓦架和固定于磁瓦架上的磁瓦，所述磁瓦架固定或一体成型于叶轮后部。

更为具体优化的，本发明还包括通过螺钉固定于叶轮后部定位凸缘上的转子套，所述转子套位于所述磁瓦外围。

优化的，本发明中所述水泵后壳中部向内凹进一体形成定子座，所述定子套置固定于定子座上，同时所述水泵后壳中部向内凹进所形成的凹腔内固定有变频控制线路板和功率元件散热板，所述功率元件散热板紧贴凹腔前端内壁设置；同时所述隔离罩藉由密封圈压板和螺钉压紧固定至定子座前部，并且所述隔离罩与定子座前部之间还设有密封圈。

更为优化的，本发明中所述隔离罩末端外周设有一圈翻边，该圈翻边藉由水泵中壳和水泵后壳的结合面夹紧固定。

更为优化的，本发明中所述水泵后壳上固定有遮盖凹腔内变频控制线路板和功率元件散热板的电器盖。

进一步的，本发明中所述叶轮中部一体设有套于轴上的套管，所述套管内侧与轴之间设有至少一平面轴承。

同常规技术一样，本发明中所述水泵后壳与水泵中壳的结合面，以及水泵中壳和水泵前壳的结合面之间均设置有密封圈。

需要指出的是本发明中作为水泵驱动部分的电机为永磁电机，而变频控制线路板同常规技术一样用于实现电机的无级调速，进而确保水泵水压的可变可调；当然针对采用永磁电机的非变频调速水泵而言，也需要变频控制线路板来实现工作频率与市电频率的转换。

本发明在实际工作时，定子线圈通电驱动转子旋转，而转子则直接带动叶轮旋转工作，整个工作过程中，转子是浸在水中的，定子外侧则因为由隔离罩封闭（将定子与转子和叶轮隔开），故与水隔断，不会受到影响。另一方面，因为定子座是一体凹设入水泵腔体内，隔离罩外侧的水泵腔体空间形成了水循环，从而能够对定子以及设在凹腔内的变频控制线路板和功率元件散热板实施水冷散热，相比常规的风扇冷却具有更好的散热效果。